Yunus A Engel William J Palm Iii (9)
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Capítulo 4 - Equações Diferenciais Lineares de Ordem Superior

Yunus A. Çengel; William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

Capítulo

4

Equações D ifere n c ia is

L i neares de O r d e m

Superior

OBJETIVOS

A

s naturezas das equações lineares de primeira e segunda ordens são bastante diferentes, portanto, há poucos pontos em comum entre os procedimentos de solução. Por exemplo, equações lineares de primeira ordem têm uma forma direta de solução, assumindo que as integrais envolvidas nesse processo possam ser calculadas. Entretanto, a afirmação anterior só poderá ser aplicada às equações lineares de segunda ordem se estas tiverem coeficientes constantes. Mesmo assim, a solução pode exigir um procedimento mais elaborado.

Existe um paralelo entre as equações de segunda ordem e aquelas de ordem superior. A teoria aplicada a equações lineares de ordem superior é análoga à teoria das equações diferenciais lineares de segunda ordem. Neste capítulo, basicamente estenderemos a teoria baseada nas equações diferenciais lineares de segunda ordem para equações de ordem superior. As demonstrações apresentadas no Cap. 3 para o caso das equações de segunda ordem podem ser estendidas para equações de ordem superior por meio da generalização dessas demonstrações.

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Capítulo 5 - Equações Diferenciais Lineares: Coeficientes Variáveis

Yunus A. Çengel; William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

Capítulo

5

Equações D ifere n c ia is

L i neares: C oefic ie n te s

Vari áveis

OBJETIVOS

A

té agora, estudamos equações diferenciais com coeficientes constantes porque muitas delas podem ser resolvidas de forma sistemática, em termos de funções elementares (como exponenciais, funções trigonométricas e logaritmos). Também abordamos a equação de Euler como um caso especial de equação diferencial com coeficientes variáveis.

Agora, estamos prontos para lidar com equações diferenciais com coeficientes variáveis. Como essas equações raramente podem ser resolvidas em termos de funções elementares, é necessário investigar outros métodos de solução. O método de solução por série é usado com sucesso para a solução de equações diferenciais com coeficientes variáveis, por meio do qual é possível encontrar a solução de forma exata ou aproximada para equações lineares ou não lineares com coeficientes constantes ou variáveis.

Neste capítulo, aplicaremos o método de solução por séries a equações diferenciais lineares de segunda ordem com coeficientes variáveis, que pode ser expresso como y″

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Capítulo 3 - Equações Diferenciais Lineares de Segunda Ordem

Yunus A. Çengel; William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

Capítulo

3

Equações Diferenciais

Lineares de Segunda Ordem

OBJETIVOS

E

quações diferenciais lineares de primeira ordem podem ser sempre resolvidas de uma maneira sistemática, com o do uso do fator integrante, como discutido no Cap. 2, e não há muita diferença se os coeficientes são constantes ou variáveis, desde que as integrações possam ser realizadas. Porém, essas afirmações não se aplicam às equações diferenciais lineares de segunda ordem (ou ordem superior), já que não existe um procedimento geral para solução dessas equações, a menos que os coeficientes sejam constantes e que elas atendam a certas condições. Várias equações que aparecem nas ciências e na engenharia são lineares de segunda ordem com coeficientes constantes, e, então, é importante que dominemos o procedimento de solução dessas equações. Isso é exatamente o que pretendemos neste capítulo.

Apesar de a maioria das definições, dos teoremas e procedimentos descritos neste capítulo serem gerais, iremos nos concentrar nas equações lineares de segunda ordem com coeficientes constantes por duas razões: (1) tais equações são as mais encontradas na prática por cientistas e engenheiros e (2) novos conceitos são mais fáceis de ser demonstrados e aprendidos em equações simples. Estenderemos a análise para as equações lineares de ordem superior com coeficientes constantes no Cap. 4 e abordaremos as equações lineares com coeficientes variáveis no Cap. 5, pela introdução do método de solução usando séries. Essa sequência de três capítulos provê uma completa cobertura das equações lineares.

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Capítulo 1 - Introdução às Equações Diferenciais

Yunus A. Çengel; William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

Capítulo

1

I nt rod ução às Eq u a ç õ e s

Di f erenciais

OBJETIVOS

A

diferença entre as equações algébricas e as diferenciais está no fato de que estas envolvem derivadas em suas funções. Como o estudo das equações diferenciais requer um bom entendimento de cálculo, o estudante deverá revisar alguns tópicos importantes, como variáveis dependentes e independentes, funções contínuas e descontínuas, derivadas ordinárias e parciais, diferenciais e incrementos, e integração.

Neste capítulo, abordam-se a importância das equações diferenciais e o valor do modelamento matemático para resolver problemas do mundo real. Serão apresentados exemplos de como equações diferenciais são originadas a partir de problemas práticos e suas soluções. Depois de uma breve revisão sobre alguns conceitos de cálculo, apresentaremos a classificação das equações diferenciais e trataremos das equações lineares e não lineares, e daquelas com coeficientes constantes ou variáveis. Apresentaremos a solução de algumas equações diferenciais simples por meio de integração direta. Finalmente, alguns programas de computador serão utilizados para resolver equações diferenciais simples e traçar gráficos.

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Capítulo 6 - Sistemas de Equações Lineares: Método Escalar

Yunus A. Çengel; William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

Capítulo

6

Si s t emas de

Equações Linea re s :

M ét odo Escalar

OBJETIVOS

A

té agora, temos considerado equações diferenciais isoladas com uma única variável dependente. Apesar de vários problemas envolverem apenas uma variável dependente, muitos têm duas ou mais, cada uma sendo função de uma única variável independente. Tais problemas resultam em um sistema de equações diferenciais ordinárias. Aqui, um sistema significa um conjunto com duas ou mais equações diferenciais interligadas. O termo interligadas significa que as equações não podem ser resolvidas separadamente, mas de forma simultânea. A variável independente é usualmente o tempo e denotada por t. Em geral, as variáveis dependentes são denotadas por x, y, z, ... ou x1, x2, x3, ..., xn. Aspas ou pontos colocados acima das variáveis são usados para denotar diferenciação em relação a t.

Neste capítulo, estudaremos os sistemas de equações diferenciais lineares com coeficientes constantes, uma vez que a solução para esses sistemas pode sempre ser encontrada em termos de funções elementares. Consideraremos, também, um sistema com duas equações diferenciais de primeira ordem e duas variáveis dependentes, com o objetivo de manter a complexidade em um nível mínimo. Porém, os métodos apresentados podem ser estendidos para um sistema com qualquer número de equações de qualquer ordem, pois os mesmos princípios se aplicam a sistemas com mais equações, e qualquer equação diferencial de ordem n pode ser expressa como um sistema de equações diferenciais de primeira ordem.

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William J Palm Iii (15)
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Apêndice D - Referências

William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

APÊNDICE

D

Referências

[Brown, 1994] Brown, T. L.; H. E. LeMay, Jr.; and B. E. Bursten. Chemistry: The

Central Science. 6th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 1994.

[Eide, 2008] Eide, A. R.; R. D. Jenison; L. L. Northup; and S. Mickelson.

Introduction to Engineering Problem Solving. 5th ed. New York: McGrawHill, 2008.

[Felder, 1986] Felder, R. M., and R. W. Rousseau. Elementary Principles of

Chemical Processes. New York: John Wiley & Sons, 1986.

[Garber, 1999] Garber, N. J., and L. A. Hoel. Traffic and Highway Engineering.

2nd ed. Pacific Grove, CA: PWS Publishing, 1999.

[Jayaraman, 1991] Jayaraman, S. Computer-Aided Problem Solving for Scientists and Engineers. New York: McGraw-Hill, 1991.

[Kreyzig, 2009] Kreyzig, E. Advanced Engineering Mathematics. 9th ed. New York:

John Wiley & Sons, 1999.

[Kutz, 1999] Kutz, M., editor. Mechanical Engineers’ Handbook. 2nd ed. New

York: John Wiley & Sons, 1999.

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Capítulo 5 - Plotagem avançada

William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

5

Plotagem avançada

Neste capítulo você aprenderá funcionalidades adicionais a serem utilizadas para criar uma grande variedade de plotagens bidimensionais, que também são chamadas de plotagens xy, e de plotagens tridimensionais, também chamadas de plotagens xyz, ou plotagens de superfície. Plotagens bidimensionais são discutidas nas Seções 5.1,

5.2 e 5.3. A Seção 5.4 discute plotagens tridimensionais. Essas funções de plotagem são descritas nas categorias graph2d e graph3d do Sistema de Ajuda, portanto, se você digitar help graph2d ou help graph3d, uma lista de funções de plotagem relevantes será exibida.

Uma aplicação importante da plotagem é a estimação de função, que é uma técnica de utilização das plotagens de dados para se obter uma função matemática ou um “modelo matemático” que descreve o processo que gerou os dados. Este tópico é tratado no Capítulo 6.

5.1

SÍMBOLO

DE DADOS

Funções de plotagem xy

A “anatomia” e a nomenclatura de uma típica plotagem xy são mostradas na Figura

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Capítulo 1 - Visão geral do MATLAB®

William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

1

Visão geral do MATLAB®1

Este é o capítulo mais importante do livro. Assim que você terminá-lo, será capaz de utilizar o MATLAB para resolver muitos tipos de problemas. A Seção

1.1 apresenta uma introdução ao MATLAB como uma calculadora interativa.

A Seção 1.2 aborda os principais menus e a barra de ferramentas. A Seção 1.3 introduz arranjos, arquivos e plotagens. A Seção 1.4 discute como criar, editar e salvar programas no MATLAB. A Seção 1.5 introduz o extensivo Sistema de Ajuda do MATLAB e a Seção 1.6 introduz a metodologia de resolução de problemas de engenharia.

Como utilizar este livro

A organização de capítulos do livro é flexível o suficiente para acomodar uma diversidade de usuários. Entretanto, é importante que se abordem os primeiros capítulos na ordem em que estão dispostos. O Capítulo 2 aborda arranjos, que são os blocos de construção básicos no MATLAB. O Capítulo

3 aborda utilização de arquivos, funções internas do MATLAB e funções definidas pelo usuário. O Capítulo 4 aborda programação utilizando operadores relacionais e lógicos, sentenças condicionais e laços.

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Capítulo 9 - Métodos numéricos para cálculo e equações diferenciais

William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

9

Métodos numéricos para cálculo e equações diferenciais

Este capítulo aborda métodos numéricos para o cálculo de integrais e de derivadas e para a resolução de equações diferenciais ordinárias. Algumas integrais não podem ser avaliadas analiticamente, é preciso calculá-las numericamente com um método aproximado (Seção 9.1). Além disso, muitas vezes precisamos utilizar dados para estimar taxas de variação, e para isso faz-se necessária uma estimativa numérica da derivada (Seção 9.2). Finalmente, muitas equações diferenciais não podem ser resolvidas analiticamente, portanto, precisamos ser capazes de resolvê-las utilizando técnicas numéricas apropriadas. A Seção 9.3 aborda equações diferenciais de primeira ordem, e a Seção 9.4 estende os métodos para equações de ordem superior. Métodos mais poderosos estão disponíveis para equações lineares. A Seção 9.5 trata desses métodos.

9.1

Integração numérica

A integral de uma função f(x) para a … x … b pode ser interpretada como a área entre a curva f(x) e o eixo x, delimitada pelos valores x = a e x = b. Se utilizarmos A para representar essa área, então podemos escrever A como:

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Capítulo 10 - Simulink

William J. Palm III Grupo A PDF Criptografado

10

Simulink

O Simulink foi construído sobre o MATLAB, portanto você deve ter o MATLAB para utilizar o Simulink. Ele está incluído na Edição de Estudante do MATLAB e também está disponível separadamente pela empresa The MathWorks, Inc. O Simulink é amplamente utilizado na indústria para modelar sistemas complexos e processos que são difíceis de ser modelados com um simples conjunto de equações diferenciais.

O Simulink fornece uma interface gráfica com o usuário que utiliza diversos tipos de elementos, chamados de blocos, na criação da simulação de um sistema dinâmico, isto é, de um sistema que pode ser modelado com equações diferenciais ou equações de diferenças cuja variável independente é o tempo. Por exemplo, um tipo de bloco é um multiplicador, um outro realiza soma, e há outro que é um integrador. A interface gráfica do Simulink permite posicionar os blocos, redimensioná-los, rotulá-los, especificar seus parâmetros e interconectá-los para descrever sistemas complicados objetivando a sua simulação.

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William H Hayt Jr Jack E Kemmerly Steven M Durbin (19)
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Capítulo 13 - Circuitos Acoplados Magneticamente

William H. Hayt Jr.; Jack E. Kemmerly; Steven M. Durbin Grupo A PDF Criptografado

13

Circuitos Acoplados

Magneticamente

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

Indutância Mútua

INTRODUÇÃO

Sempre que uma corrente flui através de um condutor, seja ela CA ou CC, um campo magnético é gerado em torno deste condutor. No contexto dos circuitos, frequentemente fazemos referência ao fluxo magnético penetrando em um circuito fechado formado por um fio. Esse fluxo é a componente normal da densidade de fluxo magnético média emanada a partir do circuito fechado, multiplicada pela área da superfície formada pelo circuito. Quando um campo magnético variável com o tempo gerado por um circuito fechado penetra em um segundo circuito fechado, uma tensão é induzida entre os terminais do segundo fio. Para distinguir esse fenômeno da “indutância” que definimos mais cedo, mais apropriadamente denominada “indutância própria”, definiremos um novo termo, a impedância mútua.

Não existe um dispositivo que possa ser chamado de “indutor mútuo”, mas tal princípio forma a base de um dispositivo extremamente importante – o transformador. Um transformador consiste em duas bobinas de fio separadas por uma pequena distância. Esse dispositivo é comumente usado para elevar ou reduzir tensões CA, dependendo da aplicação. Todo aparelho elétrico que requer correntes CC para operar mas é conectado a uma tomada CA faz uso de um transformador para ajustar os níveis de tensão antes que a retificação seja feita; a retificação é uma função tipicamente realizada por diodos e descrita em qualquer texto introdutório de eletrônica.

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Capítulo 5 - Técnicas Úteis de Análise de Circuitos

William H. Hayt Jr.; Jack E. Kemmerly; Steven M. Durbin Grupo A PDF Criptografado

5

Técnicas Úteis de

Análise de Circuitos

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

INTRODUÇÃO

As técnicas de análise nodal e de malha descritas no Capítulo 4 são métodos confiáveis e extremamente poderosos. No entanto, como regra geral, ambos requerem que desenvolvamos um conjunto completo de equações para descrever um circuito em particular, mesmo quando queremos conhecer apenas uma corrente, tensão ou potência. Neste capítulo, investigamos várias técnicas diferentes para isolar partes específicas de um circuito de modo a simplificar a análise. Após examinar cada uma dessas técnicas, veremos como fazer a seleção entre um método ou outro.

Superposição como um Meio de

Determinar as Contribuições Individuais de Diferentes Fontes para qualquer

Corrente ou Tensão

Transformação de Fontes como um Meio de Simplificar Circuitos

Teorema de Thévenin

Teorema de Norton

Redes Equivalentes de Thévenin e Norton

5.1    LINEARIDADE E SUPERPOSIÇÃO

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Capítulo 11 - Análise de Potência em Circuitos CA

William H. Hayt Jr.; Jack E. Kemmerly; Steven M. Durbin Grupo A PDF Criptografado

11

Análise de Potência em Circuitos CA

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

INTRODUÇÃO

Parte da análise de um circuito é frequentemente dedicada à determinação da potência fornecida ou absorvida (ou ambos). No contexto da potência CA, descobrimos que a abordagem relativamente simples que utilizamos até agora não ilustra de forma conveniente a operação de um determinado sistema, e com isso introduzimos várias grandezas relacionadas à potência neste capítulo.

Começaremos considerando a potência instantânea, que é o produto da tensão e da corrente associadas ao elemento ou rede de interesse no domínio do tempo. A potência instantânea é muitas vezes de grande utilidade, pois seu valor máximo deve ser limitado para que a operação de um determinado dispositivo dentro de limites de segurança ou de uso seja garantida. Por exemplo, quando a potência instantânea excede um certo valor limite, amplificadores transistorizados e valvulados produzem uma saída distorcida que resulta em um som distorcido nos alto-falantes. Entretanto, estamos interessados na potência instantânea principalmente por ela nos possibilitar o cálculo de uma grandeza mais importante, a potência média. Sabemos que o andamento de uma viagem é mais bem descrito pela velocidade média desenvolvida pelo veículo; nosso interesse na velocidade instantânea restringe-se a evitar que ela supere determinados limites e coloque nossa segurança em risco ou perturbe a polícia rodoviária.

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Capítulo 4 - Análise Nodal e Análise de Malha

William H. Hayt Jr.; Jack E. Kemmerly; Steven M. Durbin Grupo A PDF Criptografado

4

Análise Nodal e

Análise de Malha

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

INTRODUÇÃO

Munidos com o trio de leis de Kirchhoff e Ohm, a análise de um circuito linear simples, com o objetivo de se obter informações úteis como corrente, tensão ou potência, associadas a um elemento em particular, talvez já pareça uma tarefa relativamente fácil. Ainda assim, pelo menos até o momento, cada circuito parece ter características únicas, requerendo (até certo grau) um pouco de criatividade na abordagem a ser adotada na análise. Neste capítulo, aprenderemos duas técnicas básicas da análise de circuitos – a análise nodal e a análise de malha – e ambas nos permitirão investigar muitos circuitos diferentes com uma abordagem consistente e metódica. O resultado é uma análise simplificada, um nível de complexidade mais uniforme em nossas equações, menos erros e talvez, o que é mais importante, uma menor ocorrência de situações do tipo “Não sei sequer como começar!”.

A maioria dos circuitos que vimos até agora têm sido razoavelmente simples e

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Capítulo 2 - Componentes Básicos e Circuitos Elétricos

William H. Hayt Jr.; Jack E. Kemmerly; Steven M. Durbin Grupo A PDF Criptografado

2

Componentes Básicos e Circuitos Elétricos

CONCEITOS FUNDAMENTAIS

INTRODUÇÃO

Na análise de circuitos, estamos sempre procurando algum valor de corrente, tensão ou potência específico. Então, neste momento, é importante fazermos uma breve descrição dessas grandezas. Em termos de componentes que podemos usar para a construção de circuitos elétricos, não temos muitas alternativas. Focaremos inicialmente nos resistores, um componente passivo simples, e uma série de fontes ativas ideais de tensão e corrente. Conforme avançarmos, novos componentes serão adicionados, tornando os circuitos mais complexos e úteis.

Um rápido conselho antes de começarmos: preste bastante atenção para a regra dos sinais de “+” e “–“ utilizadas para identificar as fontes de tensão e também no significado das setas na definição das correntes. Essas informações geralmente fazem a diferença no acerto das respostas.

2.1    UNIDADES E ESCALAS

Para definir o valor de uma grandeza mensurável, devemos fornecer um número e uma unidade de medida, como por exemplo, “3 metros”. Para nossa sorte, usamos o mesmo sistema de numeração. No entanto, isso não ocorre quando nos referimos às unidades de medida. Sendo assim, precisamos definir um padrão de unidades que seja largamente aceito no meio de engenharia e que seja permanente. A unidade padrão de comprimento, por exemplo, não pode ser definida como a distância entre duas marcas em uma fita de borracha; isso não é permanente, e também permitiria que várias pessoas usassem padrões diferentes.

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William F Smith Javad Hashemi (17)
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11. Cerâmica

William F. Smith; Javad Hashemi Grupo A PDF Criptografado

c ap í t u l o 1 1

Cerâmica

(Cortesia de Kennamental)

Metas de aprendizagem

Ao final deste capítulo, o aluno será capaz de:

1. Definir e classificar materiais cerâmicos, incluindo as cerâmicas tradicionais e as de engenharia.

2. Descrever várias estruturas cristalinas cerâmicas.

3. Descrever o carbono e seus alótropos.

4. Descrever vários métodos de processamento para as cerâmicas.

5. Descrever as propriedades mecânicas das cerâmicas e seus correspondentes mecanismos

Devido a características desejáveis, como elevada dureza, resistência ao desgaste, estabilidade química, resistência a alta temperatura e baixo coeficiente de expansão térmica, as cerâmicas avançadas vêm sendo selecionadas como os materiais preferidos para muitas aplicações. As principais aplicações encontram-se em processamento mineral, retentores, válvulas, trocadores de calor, matrizes de conformação metálica, motores adiabáticos a diesel, turbinas a gás, produtos médicos e ferramentas de corte.

As ferramentas de corte cerâmicas possuem diversas vantagens quando comparadas às metálicas, incluindo estabilidade química, maior resistência ao desgaste,

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Medium 9788580551143

1. Introdução à Engenharia e Ciência dos Materiais

William F. Smith; Javad Hashemi Grupo A PDF Criptografado

c ap í t u l o 1

Introdução à Engenharia e Ciência dos Materiais

(Cortesia da NASA)

Metas de aprendizagem

Ao final deste capítulo, o aluno será capaz de:

1. Entender a engenharia e ciência dos materiais como uma área do conhecimento científico.

2. Enumerar a classificação básica dos materiais sólidos.

3. Relacionar as características essenciais de cada grupo de materiais.

O Phoenix Mars Lander é o “robô-cientista” por trás da mais recente empreitada científica da Nasa, o Programa de Exploração de Marte. Os dois principais objetivos científicos da missão Phoenix são determinar se de fato nunca houve vida em Marte, e entender o clima marciano. A aeronave é uma obra-prima da engenharia, representando o desejo humano de obter conhecimento. Imaginem os desafios em engenharia e ciência dos materiais ao se projetar uma nave para resistir e operar de maneira eficaz sob uma variedade de condições extremas. Durante o lançamento, por exemplo, a aeronave e seus sensíveis instrumentos são submetidos a cargas colossais; já ao longo da etapa de cruzeiro, a aeronave deve resistir a tempestades solares e ao impacto de micrometeoros; na fase de reentrada, descida e aterrissagem, por sua vez, a temperatura sobe milhares de graus, e a aeronave é sujeita ainda a uma tremenda força de desaceleração quando o paraquedas é aberto; finalmente, durante a operação em Marte, a aeronave deve suportar as temperaturas extremamente baixas do ártico marciano, além das tempestades de areia.

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Medium 9788580551143

14. Propriedades Elétricas dos Materiais

William F. Smith; Javad Hashemi Grupo A PDF Criptografado

c ap í t u l o 1 4

Propriedades Elétricas dos Materiais

(© Peidong Yang/UC Berkeley.)

Metas de aprendizagem

Ao final deste capítulo, o aluno será capaz de:

1. Definir condutividade, semicondutividade e propriedades isolantes de materiais, bem como classificar, de maneira geral, cada classe de materiais (isto é, metais, cerâmicas, polímeros) em função de suas propriedades elétricas.

2. Explicar os conceitos de condutividade elétrica, resistividade, velocidade de deriva e caminho livre médio em metais, bem como descrever o efeito da temperatura crescente ou decrescente sobre cada um destes parâmetros.

3. Descrever o modelo de bandas de energia e definir propriedades elétricas de metais, polímeros, cerâmicas e materiais eletrônicos com base neste modelo.

4. Definir semicondutores intrínsecos e extrínsecos e descrever como cargas elétricas são transportadas nestes materiais.

5. Definir semicondutores do tipo n e do tipo p e explicar o efeito da temperatura sobre o seu comportamento elétrico.

6. Citar o maior número possível de dispositivos semicondutores (ou seja, LEDs, retificadores, transistores) e, em cada caso, explicar como funciona o dispositivo.

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Medium 9788580551143

5. Processos Termicamente Ativados e Difusão em Sólidos

William F. Smith; Javad Hashemi Grupo A PDF Criptografado

c ap í t u l o 5

Processos Termicamente Ativados e Difusão em Sólidos

(“Engineered Materials Handbook vol. 4: Ceramics and Glasses”, American Society for Metals, p. 525. ISBN 0-87170-282-7.

Reproduzido com permissão da ASM Internacional. Todos os direitos reservados www.asminternational.org.)

Metas de aprendizagem

Ao final deste capítulo, o aluno será capaz de:

1. Descrever os processos cinéticos em sólidos que envolvem o movimento dos átomos em estado sólido baseado nas relações de Boltzmann. Explicar o conceito de energia de ativação, E*, e determinar a fração de átomos ou moléculas com energia maior que E* a uma dada temperatura.

Componentes de motores de automóveis são muitas vezes feitos a partir de uma combinação de metais e cerâmicas.

Isso ocorre devido ao fato de que os metais apresentam alta resistência e ductilidade, ao passo que as cerâmicas oferecem resistência em altas temperaturas, estabilidade química e baixo desgaste. Em muitas situações, é necessário reunir uma fina camada de cerâmica a uma peça metálica para elevar o desempenho na aplicação desejada. A camada de

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Medium 9788580551143

16. Propriedades Magnéticas

William F. Smith; Javad Hashemi Grupo A PDF Criptografado

c ap í t u l o 1 6

Propriedades Magnéticas

(a)

(b)

(c)

(Cortesia de Zimmer, Inc.)

Metas de aprendizagem

Ao final deste capítulo, o aluno será capaz de:

1. Descrever brevemente as duas fontes de momento magnético nos materiais.

2. Explicar a histerese magnética para um material.

3. Dar as diferentes características magnéticas de materiais magnéticos duros e moles.

4. Explicar como o aumento da temperatura afeta o alinhamento dos dipolos magnéticos nos materiais ferromagnéticos.

A técnica de obtenção de imagens por ressonância magnética (RM) é usada para realizar imagens de alta resolução do interior do corpo humano. Ela permite a médicos e pesquisadores investigar com segurança doenças do coração, cérebro, coluna vertebral e outros órgãos do corpo humano. As imagens geradas por RM se devem principalmente à existência no corpo humano de gordura e moléculas de água, constituídas em grande parte de hidrogênio. Em poucas palavras, o hidrogênio produz um sinal magnético de baixa intensidade que é detectado pelo instrumento e usado para o mapeamento do tecido.

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Widomar P Carpes Jr (13)
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Capítulo 5 - Segurança

Widomar P. Carpes Jr. Grupo A PDF Criptografado

capítulo 5

Segurança

Muitas vezes a segurança é subvalorizada pelos projetistas. Isso pode acontecer devido à confusão existente entre segurança e confiabilidade, à existência de poucos métodos de projeto aplicáveis e adequados à inclusão da segurança, e à fácil suposição de que o operador é o responsável pelo acidente. Além disso, a segurança é difícil de ser traduzida em especificações. Neste capítulo, serão detalhados possíveis erros e acidentes, bem como maneiras de aperfeiçoar a segurança nos projetos.

Objetivos de aprendizagem

Explicar o método que avalia as necessidades de segurança e as recomendações gerais para os projetos de produtos mais seguros.

capítulo 5 

Identificar as características perigosas dos produtos e seu papel em acidentes.

 Segurança

Reconhecer a importância da segurança em projetos.

Introdução

DICA

A segurança em produtos está associada ao compromisso de medidas de proteção contra acidentes. Baseia-se na eliminação de perigos e no controle de riscos.

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Capítulo 7 - Produtibilidade

Widomar P. Carpes Jr. Grupo A PDF Criptografado

capítulo 7

Produtibilidade

A produtibilidade é a qualidade de um produto de ser facilmente produzido. Trata-se da escolha de processos viáveis de produção, que envolvem fatores como qualidade, quantidade e materiais a serem utilizados. Neste capítulo, conheceremos as principais noções de produtibilidade, bem como as características dos principais processos produtivos e dos materiais utilizados.

Listar as regras gerais de projeto para uma produção mais econômica.

Diferenciar os processos produtivos de conformação, de fundição, de usinagem, de montagem e de processamento de plásticos, borrachas, materiais cerâmicos e vidros.

Identificar as principais características dos materiais, bem como os critérios de seleção para a sua utilização.

capítulo 7 

Definir o conceito de produtibilidade.

 Produtibilidade

Objetivos de aprendizagem

Introdução

Produtibilidade consiste na adequação do desenvolvimento de um produto à sua fabricação, incluindo a utilização de processos viáveis, em função da qualidade exigida, da quantidade a ser produzida e dos materiais que serão utilizados.

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Capítulo 12 - Economia

Widomar P. Carpes Jr. Grupo A PDF Criptografado

capítulo 12

Economia

No tocante ao produto, a economia está diretamente associada ao retorno dos investimentos realizados durante todo o ciclo de vida. Isso abrange todos os custos envolvidos, desde projeto, fabricação, distribuição, uso e até mesmo reciclagem. Neste capítulo, compreenderemos as diferenças entre os vários tipos de custos e a importância de adotar uma postura racional na utilização de recursos em um projeto.

Objetivos de aprendizagem

Listar as principais recomendações para a redução de custos.

capítulo 12 

Identificar os diferentes tipos de custos envolvidos no ciclo de vida de um produto.

 Economia

Diferenciar custos diretos, indiretos, variáveis e fixos.

Introdução

Quando se inclui a economia como uma qualidade de um produto, está se relacionando o retorno ou benefício com investimentos e gastos realizados. Porém, esse retorno obtido não se refere somente ao capital, mas também às suas qualidades positivas, que evidenciam ao consumidor, ao fabricante, ao projetista e ao distribuidor que o produto é viável em termos monetários.

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Capítulo 1 - Projeto de produtos

Widomar P. Carpes Jr. Grupo A PDF Criptografado

capítulo 1

Projeto de produtos

O desenvolvimento de um produto, de qualquer tipo, é uma tarefa que exige muito mais do que a simples execução de uma boa ideia. Há uma metodologia de produção por trás de cada item que consumimos. Cada um tem suas particularidades, e isso se reflete nos processos de produção, na comercialização e na promoção de produtos. Neste capítulo, você conhecerá alguns dos principais aspectos relacionados aos produtos e aos seus projetos. Em especial, estudaremos as metodologias de projetos, das precursoras às mais recentes, bem como as principais tendências. Também conheceremos o papel do projetista no desenvolvimento de produtos.

Identificar os teóricos mais influentes da área de projetos.

Diferenciar as principais metodologias de projetos.

Reconhecer as tendências na área.

Listar os erros mais comuns no desenvolvimento de projetos.

Relacionar as principais habilidades e tarefas do projetista.

capítulo 1 

Listar os conceitos mais importantes relativos a produtos e projetos de produtos.

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Medium 9788582602393

Capítulo 10 - Funcionalidade

Widomar P. Carpes Jr. Grupo A PDF Criptografado

capítulo 10

Funcionalidade

A determinação da funcionalidade do produto é uma das tarefas mais importantes dos projetos.

É geralmente um ponto crítico quando, muitas vezes, o projetista encontra grandes dificuldades. Neste capítulo, conheceremos etapas importantes da funcionalidade, como a determinação da função global.

Determinar a função global.

Reconhecer a síntese funcional e a estrutura das funções.

Diferenciar as subdivisões da função global.

Definir os portadores de efeitos.

capítulo 10 

Reconhecer a importância da funcionalidade nos projetos.

 Funcionalidade

Objetivos de aprendizagem

Introdução

Todo produto tem uma finalidade para a qual foi desenvolvido, devido a uma função ou tarefa que realiza com o objetivo de satisfazer as necessidades do consumidor. Assim, para cada produto, é determinada uma função principal que justifica sua existência. Por exemplo, é inconcebível um automóvel que não tenha como função principal transportar pessoas, ou um fogão que não aqueça os alimentos. Para todo produto, sempre há uma função principal, que é o que ele faz ou realiza.

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